肌肉生理2
第二章 肌肉活动
• 神经肌肉接点的兴奋传递特点: ①化学传递 • 通过化学递质—乙酰胆碱传递。 ②兴奋传递节律是一对一的 • 每次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。 ③单向传递 • 兴奋只能由神经末梢传向肌肉,而不能相反。 ④时间延搁 • 兴奋的传递要经历递质的释放、扩散和作用等多个环节,
因而传递速度缓慢。 ⑤高敏感性 • 易受化学和其它环境因素变化的影响,易疲劳。
(二)肌肉的兴奋—收缩耦联 • 三个主要环节: (1)电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处 (2)三联管结构处的信息传递 (3)终池中的Ca2+释放和再聚积
• 运动神经传来的神经冲动→运动终板→产生动作电位, 并沿肌膜传导→通过横管系统传导到肌纤维内部→深入 到三联管的终池→使终池释放Ca2+ →触发肌丝滑行。
• 分类:非等动收缩和等动收缩
• 非等动收缩(等张收缩)
• 特点:在整个收缩过程中负荷是恒定的;但在不 同的关节角度肌肉收缩产生的张力和收缩速度不 相同。
• 在非等动收缩中所能举起的最大重量是张力最小 的关节角度所能承受的最大重量。
• 非等动收缩发展力量只有关节力量最弱点得到最 大锻练。
• 等动收缩 • 特点:在整个关节范围内肌肉产生的张力始终与
Ach → Ach进入突触间隙→
扩散到达突触后膜(运动终
板) → Ach与突触后膜的受
体结合→引起运动终板对钠
离子的通透性改变→导致运
动终板去极化,形成终板电
位→终板电位通过局部电流
作用,使邻近肌细胞膜去极
化产生动作电位→实现兴奋
由神经传递给肌肉。
胆碱酯酶:2ms内将Ach水解失活,维 持神经—肌肉接头正常的传递功能。
(化学递质)。
• 接点间隙:宽50nm,与细胞 外液相沟通。
运动生理第二章
兴奋与兴奋性
阈值(阈强度)与时值 静息电位与动作电位 2.刺激引起组织兴奋应具备哪些条件? 3.动作电位在神经纤维传导的特征。
复 习
肌节的分子组成与结构 肌肉的特性(物理和生理) 刺激引起组织兴奋应具备的条件 静息电位与动作电位 动作电位在神经纤维传导的特征
第四节 肌肉的收缩原理 肌肉的收缩过程
2、时值:
前提:2倍基强度刺激组织
关系:兴奋性与时值亦呈倒数关系
(四)兴奋后恢复过程的兴奋性变化
在细胞接受一次刺激产生兴奋的当时和以 后一段时间内,其兴奋性将经历四个时期的有 次序的变化,然后恢复正常。
绝对不应期(0.3毫秒)
相对不应期(3毫秒)
超常期(12毫秒) 低常期(70毫秒)
意义: 组织兴奋后不应期 的存在,意味着单位时 间内只能发生一定频数 的兴奋。
强 度
时值
基强度
————————
时间
2、曲线左侧表明当无论刺激强度怎样增大,都有一个最 短作用时间阈值,短于该减时间阈值的刺激也一律无效。 时值:是以2倍基强度刺激组织,刚能引起组织兴奋 所需的最短作用时间。(合理的训练可以缩短时值)
(三)兴奋性的评价指标
1、阈强度——最简易指标 前提:固定作用时间 关系:兴奋性与阈强度呈倒数关系
躯 体 运 动 内 脏 器 官 活 动
骨骼肌
体重40%~45%
平滑肌
心肌
第一节 肌肉的微细结构
一、肌原纤维
肌肉 骨骼
肌原 纤维
肌束
肌纤维(肌细胞)
(一)、粗肌丝和细肌丝
Z线
M线
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
M线
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
M线粗中一条线 整个粗丝为暗带 Z线细中一条线 只有细丝是明带
第02章神经肌肉组织的一般生理
一、静息电位
1.概念: 静息电位(resting potential)是
指细胞在静息未受刺激时,存在于
膜内外两侧的电位差。
图 2-11 单一神经纤维静息电位和动作电位的实验模式图
R表示记录仪器,S是一个电刺激器。当测量电极中的一个 微电极刺入轴突内部时可发现膜内持续处于较膜外低70mV的负电位状态。 当神经受到一次短促的外加刺激时,膜内电位快速上升到+35mV的水平, 约经0.5~1.0ms后再逐渐恢复到刺激前的状态。其他说明见正文
细肌丝
原肌凝蛋白
肌钙蛋白 肌动蛋白
粗肌丝
肌凝蛋白
细肌丝
* 肌动蛋白(actin) 组成细肌丝主干 与横挢结合 * 原肌球蛋白(tropomysin) 阻止肌动蛋白与横挢结合 * 肌钙蛋白(tropoin) TnT:与原肌球蛋白结合 TnI: 抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合 TnC:与Ca2+结合
肌钙蛋白
肌动蛋白
原肌凝蛋白
肌凝蛋白
原肌凝蛋白
肌钙蛋白复合物
Ca2+ MS TM T I C AT MS I C TM T AT
Ca2+
安静状态
胞浆[Ca2+]
2、肌管系统
(1) 横管(transverse tubule, T tubule) (2) 纵管(longitudinal tubule, L tubule) -终池
③ 有髓纤维 > 无髓纤维;
且在一定范围内 温度↑,速度↑; 温度↓,速度↓;
④ 温度:恒温动物 > 变温动物;
神经冲动(Ap)传导特征:
生理完整性 双向传导: ∵NF本身无传入、传出之分 非递减性 相对不疲劳性 绝缘性
家畜解剖生理 第二章肌肉
背腰最长肌与髂肋肌
夹肌
胸头肌
头半棘肌
背颈棘肌 半棘肌
头寰最长肌
2、颈腹侧肌:分布于气管周围,包括如下几块肌:胸 头肌,胸骨甲状舌骨肌
胸头肌
胸骨甲状肌
胸骨舌骨肌
3、胸壁肌 主要有肋间外肌,肋间内肌和膈
肋间外肌
4、腹壁肌:在家畜的软腹壁有四层板状肌: 由外向内依次是:腹外斜肌,腹内斜肌,腹直肌,腹 横肌。
斜方肌
背阔肌
肩胛横突肌
胸深后肌
胸腹侧锯肌
肩胛横突肌
菱形肌 颈腹侧锯肌
胸深前肌
菱形肌
背腰最长肌
颈腹侧锯肌 胸深前肌
胸深后肌 胸腹侧锯肌
胸降肌 胸横肌
二、肩部肌
定义:分布于肩胛骨周围,跨越肩关节,作用于肩关节。包 括三角肌、冈上肌,冈下肌 肩胛下肌、大圆肌,喙臂肌,
大圆肌 脚肌 定义:肌腹分布于小腿骨周围,分为两群,一 群分布于胫骨前外侧,称为小腿背外侧肌群,另一部分在胫骨后 方,称为小腿跖侧肌群。
第六节 头部肌
头部存在许多肌系,在此我们仅介绍面肌系和咀嚼 肌系。
一、面肌:包括鼻唇提肌、上唇固有提肌、鼻侧 开肌、上唇降肌、颧肌、颊肌、下唇降肌 下睑降肌
2、肌腱:位于肌腹两端,附着于不同的骨,色白,
由致密结组织构成,一般呈索状或板状、膜状,
也称腱膜。腱的作用:附着,传递肌腹产生的收
缩力。
在多种情况下,肌腱往往插入腹内,形成肌 腹内含腱的状态,因此,可分为根据肌腹内腱的
多少分类为:
(1)动力肌(2)静力肌(3)动静力肌,又分 为半羽状肌,羽状肌和复羽状肌。
四、肌肉的命名原则:
1、依据位置:如臀肌,颞肌,肋间肌
2、依据作用:如咬肌,上唇固有提肌,肋退肌。
运动生理 第二章肌肉活动
第二章肌肉活动一、是非题:()1、肌肉收缩需要有ATP的分解,而肌肉舒张即无需ATP的参与。
()2、肌肉舒张也需要ATP,是因为钙泵将Ca2+泵回肌浆网需要ATP。
()3、等速收缩的特点是收缩过程中阻力改变,而速度不变。
()4、ATP不仅是肌肉活动的直接能源,也是腺体分泌、神经传导、合成代谢等各种生理活动的直接能源。
()5、在等长收缩时,肌肉收缩成分的长度完全不变。
()6、短跑时,要求尽量抬高大腿(屈髋)其作用之一是利用弹性贮能。
()7、剧烈运动时,肌肉中CP含量下降很多,而ATP的含量变化不大。
()8、快肌纤维的收缩速度大于慢肌纤维,主要原因之一是快肌纤维的氧化生能速度快。
()9、要使ST优先发生适应性变化,训练时强度要小,时间要短。
()10、快肌纤维百分比高的人适合于长跑运动。
()11、动作电位的产生,是由于当膜电位降低到阈电位水平时,膜对Na+、K+的通透性突然增大而触发的。
()12、新陈代谢一旦停止,生命也就结束。
()13、运动电位又称Na+平衡电位,它是不能传播的。
()14、肌肉收缩时,细肌丝向粗肌丝中部滑行,肌丝本身的长度不变,肌节缩短。
()15、等动收缩时在关节运动的整个范围内肌肉都能产生最有效的收缩,这是因为负荷能随关节运动的进程而减少。
()16、骨骼肌的张力-速度曲线表明,肌肉作等张收缩时,其产生的张力和收缩的初速度之间呈正变关系。
()17、肌肉收缩时产生的张力和速度的变化,都取决于活化的横桥数目。
()18、肌肉在最适初长度时,粗肌丝和细肌丝处于最理想的重迭状态,因而能取得最好的收缩效果。
()19、肌肉收缩的力量与肌肉的生理横断面成正比。
()20、在不同强度运动中肌纤维募集程序的差异,主要由两类肌纤维兴奋阈的不同所决定。
()21、力量训练能使肌纤维运动性肥大,有氧氧化能力提高。
()22、快肌百分比占优势的人,通过训练也能获得很高的有氧氧化能力。
二、选择题:()1、在骨骼肌兴奋-收缩偶联中起关键作用的离子是:A、Na+B、K+C、Mg2+D、Ca2+ E 、Cl-()2、吊环十字支撑是:A、向心收缩B、等长收缩C、等张收缩D、离心收缩E、等速收缩()3、快肌纤维75%以上的人,较为适宜于A、800M跑B、1500M跑C、100M跑D、1万米跑E、1500M游泳()4、在下楼梯时,股四头肌做:A、向心收缩B、等动收缩C、离心收缩D、等长收缩E、等张收缩()5、骨骼肌中的收缩蛋白是指A、肌动蛋白B、肌动蛋白和原肌球蛋白C、肌球蛋白D、肌球蛋白和肌动蛋白E、原肌球蛋白()6、骨骼肌中的调节蛋白是指A、肌球蛋白和肌钙蛋白B、原肌球蛋白和肌钙蛋白C、肌钙蛋白和肌动蛋白D、肌球蛋白和原肌球蛋白E、肌球蛋白和肌动蛋白( )7、安静时,阻止横桥与肌动蛋白结合的结构是A、肌钙蛋白B、原肌球蛋白C、肌钙蛋白I单位D、肌球蛋白E、以上都不是()8、肌肉中的弹性成份是A、肌动蛋白丝B、肌球蛋白丝C、肌中结缔组织、肌腱、Z线D、肌原纤维E、肌动-球蛋白复合体()9、在等张收缩时,负荷与速度的关系是A、负荷恒定,速度恒定B、负荷改变,速度改变C、负荷恒定,速度改变D、速度恒定,负荷改变E、二者同步变化()10、按照物理学定律,等长收缩时肌肉A、做正功B、做负功C、先做正功后做负功D、未做功E、做外功()11、慢肌纤维在80%以上的人,较为适宜于A、掷标枪B、举重C、跳高D、马拉松跑E、100m自由泳()12、训练对肌纤维直径的影响表现为A、可使两类肌纤维均肥大B、对肌纤维直径大上无影响C、使肌纤维出现选择性肥大D、举重训练可使慢肌纤维肥大E、长跑可使快肌纤维肥大()13、静息电位是指细胞未受到刺激时存在于膜两侧的A、电位的绝对值B、电位差C、平衡电位D、比值E、负后电位()14、下列有关兴奋在神经肌肉接点传递特征的错误叙述是A.电传递;B.单向性;C.时间延搁;D.易受药物或其他环境因素的影响。
肌肉生理学的重要概念和功能
肌肉生理学的重要概念和功能肌肉是人体的一种重要组织,不仅具有机械功能,还参与了多种重要生物学过程。
了解肌肉生理学的重要概念和功能对于理解人体的运动机制、预防运动损伤以及促进健康和康复至关重要。
一、横纹肌肉与平滑肌肉人体内的肌肉组织分为横纹肌肉和平滑肌肉。
横纹肌肉是肌肉中最常见的一种,具有横纹纹理。
它通过收缩和放松产生力量,驱动骨骼运动。
平滑肌肉则存在于内脏器官的壁层,对生命活动具有重要影响,如消化、血液循环等。
二、肌纤维和肌原纤维肌肉由肌纤维组成,每根肌纤维包含许多肌原纤维。
肌原纤维是由肌长纤维融合而成,具有纤维状外观。
肌原纤维内部有功能齐一的肌节,它们起到力量传递和收缩的作用。
三、肌肉收缩的机制肌肉收缩是肌原纤维在兴奋-收缩耦合过程中产生的力量。
这一过程包括神经冲动的传导和肌纤维上的蛋白质相互作用。
神经冲动从神经末梢传导到肌纤维中,释放出钙离子。
钙离子与肌原纤维中的肌球蛋白相互作用,使肌球蛋白发生构象变化,促使肌原纤维的收缩。
四、肌肉的力量和耐力训练力量和耐力训练是肌肉生理学中的两个重要方面。
力量训练旨在增加肌肉的最大力量和抗阻力能力,通过高负荷、低重复数的训练方式来提高肌肉纤维的横断面积和神经系统的适应性。
耐力训练则注重提高肌肉的持久力和抗疲劳能力,通过低负荷、高重复数的训练来改善肌肉的氧化能力和代谢机制。
五、肌肉损伤和康复肌肉损伤是运动中常见的问题。
了解肌肉生理学对于预防和康复肌肉损伤非常重要。
在运动中,肌纤维可能发生拉伤、撕裂或肌腱損傷等。
适当的康复和修复措施,如休息、适量的运动和物理治疗,有助于恢复肌肉的功能和健康。
六、其他重要概念和功能除了上述概念和功能外,肌肉生理学还涉及其他重要方面。
例如,肌肉中的线粒体是能量的主要产生源,它们通过氧化代谢产生三磷酸腺苷(ATP),为肌肉收缩提供能量。
此外,肌肉还参与了体温调节、姿势维持、保护器官等功能。
总结:肌肉生理学是研究肌肉的结构、功能和相互作用的学科。
肌肉生理学了解肌肉的收缩和松弛过程
肌肉生理学了解肌肉的收缩和松弛过程肌肉是人体重要的组成部分,它们具有收缩和松弛的能力,以支持人体的运动和维持姿势。
肌肉的收缩和松弛过程是由肌纤维中的肌动蛋白和肌钙蛋白相互作用而实现的。
本文将介绍肌肉的收缩和松弛过程,并探讨其在运动中的重要性。
一、肌肉的收缩过程肌肉的收缩过程是一个复杂的生理过程,涉及多种分子和细胞结构的相互作用。
其中最基本的单位是肌纤维,它由一系列重复排列的肌原纤维组成。
在肌纤维中,肌动蛋白和肌钙蛋白是实现肌肉收缩的重要蛋白质。
当人体需要进行运动时,神经系统向肌肉发送信号,引发肌肉收缩的过程。
信号经由神经元传导到肌肉纤维的末梢,释放乙酰胆碱等神经递质,刺激肌肉纤维收缩。
这个过程被称为肌肉兴奋-传导-收缩周期。
肌动蛋白和肌钙蛋白是肌肉收缩的关键蛋白质。
当肌肉纤维受到刺激后,肌钙蛋白会与之结合,使其结构发生改变,暴露出肌动蛋白上的结合位点。
接着,肌动蛋白上的肌头部分会结合ATP(三磷酸腺苷),释放出能量,并与肌动蛋白上的结合位点结合,形成肌肉收缩的桥梁。
随后,ATP会被水解成ADP(二磷酸腺苷)和Pi(无机磷酸盐),并释放能量,使肌动蛋白发生构象变化。
最后,肌动蛋白会释放ADP和Pi,并重新结合ATP,进行下一轮的收缩。
这个过程会不断重复,使肌肉纤维缩短。
当神经系统停止向肌肉发送信号时,肌钙蛋白会与肌动蛋白分离,肌动蛋白恢复到原来的构象,肌肉纤维则恢复到松弛状态。
二、肌肉的松弛过程肌肉的松弛过程是肌肉收缩过程的逆过程。
当神经系统停止向肌肉发送信号时,肌肉纤维中的钙离子浓度会逐渐降低。
这是因为钙离子在松弛过程中被转运回肌浆网(sarcoplasmic reticulum)内。
在肌肉松弛过程中,ATP再次发挥关键作用。
ATP提供能量,使肌动蛋白与肌钙蛋白解离,使肌纤维回到松弛状态。
同时,ATP帮助肌浆网内的钙泵将钙离子从肌浆网内转运回去。
肌肉纤维中的钙离子浓度降低后,肌动蛋白上的结合位点被覆盖,肌肉纤维完全松弛。
运动生理学2第二章 肌肉活动
第二节 肌肉收缩与舒张原理
一、 肌纤维的微细结构
肌细胞(肌纤维)的组成:
细胞膜(肌膜 )
细胞核(多个)
细胞质(肌浆):肌原纤维、肌管 系统、线粒体、糖原、脂滴等
1、肌原纤维
肌原纤维呈长纤维状,纵贯于肌纤维全长,直径约为1-2微米。由若干 个肌小节构成。肌小节又是由更微细的肌丝构成。肌丝及其支持结构是肌 原纤维的结构基础。
引起兴奋的刺激条件
强度 时间 强度-时间变化率
2、强度-时间曲线
3、兴奋性的评价指标
阈强度
时值:以2倍基强度刺激组织时, 刚能引起组织兴奋所需的最短作 用时间。
2、兴奋本质
静息电位
动作电位
返回
时值的应用:项目不同,肌肉不同,训练水平不同,
时值不同。
速度练习者<力量练习者 屈肌<伸肌 训练水平提高,时值缩短,且拮抗肌之间的比例 缩小,说明协调性提高了。 疲劳后、肌肉损伤或萎缩后时值延长
(A带)
(I带)
返回
粗肌丝和细肌丝
粗肌丝直径约10纳米,其长度与暗带相同,M线则把成束 的粗肌丝固定在一定的位置上。 细肌丝直径约5纳米,由Z线结构向两侧明带伸出,有一段 插入粗肌丝之间(或暗带中)。
肌丝的分子组成
粗肌丝主要由肌球蛋白(myosin,又称肌凝蛋白)分子组成。每条 粗肌丝大约含有200-300个肌球蛋白分子,每个肌球蛋白由两条相同的 重链和四条轻链组成,分子量约为500kD。
机能、代谢特征
收缩速度快 收缩力量大(较慢肌)
易疲劳 无氧代谢为主
与运动的关系
较大强度运动 速度、爆发力训练 快肌纤维选择性肥大 发展无氧代谢
慢肌纤维:毛细血管丰富,
肌红蛋白、线粒体较多
运动生理第二章
49
(二)生理学特征
1.肌纤维类型与收缩速度 快肌纤维收缩速度快,慢
肌纤维收缩速度慢。
2.肌纤维类型与肌肉力量 快肌运动单位的收缩力量
明显大于慢肌运动单位。 3.肌纤维类型与疲劳 不同类型的肌纤维抗疲劳能 力不同。
50
(三)代谢特征
51
三、不同类型肌纤维的分布
不同类型骨骼肌纤维在肌肉中所占的百分比, 称为肌纤维类型的百分组成。这种百分组成与 动物种属、肌肉的神经支配特点、肌肉功能、 个体的年龄、性别以及遗传等因素有关,有较 大的个体差异。 人类骨骼肌均由不同类型的肌纤维混合而成, 各类肌纤维的分布是混杂的,但受同一运动神 经元支配的所有肌纤维具有相同的类型。
52
上肢肌的II型肌纤维比率介于40-67%,且浅部与深部 的差异不明显; 下肢肌的II型肌纤维比率介于35-82%,波动较大,且 浅、深层之间存在一定程度的分化。 以维持身体姿势为主的骨骼肌, I型肌纤维比率较高。 如: 肌肉 臀大肌、股中肌、股二头肌、比目鱼肌、胫骨前肌
百分比
60%
66%
32
非等动收缩
33
2)等动收缩 肌肉能以 恒定的速度或 等同的强度收 缩,张力与负 荷是等同的, 肌肉在整个关 节运动范围内 得到最大锻炼。
34
(二)拉长收缩(离心收缩)
1.概念:肌肉收缩的张力<外加阻力,肌肉 被拉长。 2.在运动中的作用:制动、减速和克服重力
35
(三)等长收缩
1.概念:肌肉收缩的张力=外加阻力,肌 肉长度不变。 2.在运动中的作用:支持、固定和保持 身体某种姿势 。
48
二、两类肌纤维的形态、生理和代谢特征
(一)不同肌纤维的形态特征
肌肉的运动生理
2、失用对肌肉的影响 肌肉萎缩
2个月后肌容积将减少一半,6星期后
电镜见肌纤维变性,脂肪和纤维组织 增加,残存肌纤维的横截面积减少42 %
肌力下降
绝对卧床1星期亦将使肌力减少20%
肌肉是弹性物质,在生 理限度内,肌肉在收缩 前被牵拉至适宜的长度, 则收缩时的肌力较大。 当肌肉被牵拉至静息长 度的1.2倍时,肌力最大。
例如在投掷铅球
时,必须充分屈 曲肘关节,以尽 可能牵张肱三头 肌,然后利用肱 三头肌急剧收缩 时的力量将铅球 抛出。
3、肌肉的募集。
同时投入收缩的运动单位数量越多,肌力也越 大,称为肌肉的募集(recruit)。肌肉募集受 中枢神经系统功能状态的影响,当运动神经发 出的冲动强度大时,动员的运动单位就多;当 运动神经冲动的频率高时,激活的运动单位也 多。
七、决定肌力的因素
1、肌肉的横断面
肌肉由肌纤维组成,每条肌纤维的横断面称为 肌肉的生理横断面。单位生理横断面所能产生 的最大肌力称为绝对肌力。在研究离体肌肉时, 把每根垂直横切的肌纤维切面加起来,再将总 和乘以肌肉的平均厚度,就得到生理横断面。
生理横断面
2、肌肉的初长度即肌肉 收缩前的长度。
等长收缩
等张收缩
等速收缩
等张收缩(isotonic contraction)
定义:
肌力大于阻力时产生的加速度运动和 小于阻力时产生的减速度运动,运动 时肌张力大致恒定,故称等张收缩。 因为引起明显的关节运动,故也称动 力收缩(dynamic contraction)。
等张收缩特点:
肌肉的生理学特性
肌肉的生理学特性肌肉是人体中最重要的组织之一,它不仅负责身体的运动和力量的产生,还在维持基础代谢率、热量产生以及稳定体温方面发挥关键作用。
本文将深入探讨肌肉的生理学特性,包括其组织结构、肌纤维类型、收缩机制以及肌肉适应性等方面。
一、肌肉的组织结构肌肉由肌纤维束组成,每个肌纤维束包含数百个肌纤维。
肌纤维是由许多肌原纤维排列而成,肌原纤维内含有肌纤维蛋白。
肌肉纤维束被包裹在内外两层肌腱中,这些肌腱负责将肌肉与骨骼连接。
肌肉纤维束通过神经冲动进行收缩,实现身体的运动。
二、肌纤维类型人体肌肉主要包含两种类型的肌纤维:快速肌纤维和慢速肌纤维。
快速肌纤维能够迅速产生高力量的收缩,但易疲劳。
慢速肌纤维则具有较低的力量产生能力,但能够持久地进行工作。
不同的运动类型和训练方式会导致肌肉纤维的变化,使其适应特定的运动要求。
三、肌肉收缩机制肌肉的收缩是通过肌纤维中的肌动蛋白和肌凝蛋白的相互作用产生的。
当神经冲动到达肌肉纤维时,释放的钙离子会与肌动蛋白结合,进而引起肌纤维的收缩。
这种肌肉收缩机制被称为横桥循环理论。
肌肉的收缩力量取决于肌纤维中肌动蛋白和肌凝蛋白的数量和结合程度。
四、肌肉适应性肌肉具有显著的适应性能力,经过适当的训练和刺激后,肌肉能够调整自身的结构和功能。
这种适应性包括肌肉纤维的数量、大小和收缩力量的增加,以及肌肉中线粒体和血液供应的改善等。
适应性的发生需要进行持续的训练和适度的休息,并受到营养摄入的影响。
五、肌肉的能量供应肌肉在收缩过程中需要大量的能量支持。
肌肉通过肌酸磷酸系统、糖酵解和氧化磷酸化等途径来产生能量。
这些能量供应途径在不同强度和持续时间的运动中起着重要作用。
长期高强度训练还会促进肌肉线粒体的增加,提高氧化磷酸化的能力。
六、肌肉的损伤与修复剧烈运动或过度训练可能导致肌肉损伤,如肌纤维断裂和炎症反应。
在这种情况下,身体会通过炎症反应和再生过程来修复受损的肌肉组织。
良好的营养摄入和适度的休息对于肌肉的修复和恢复至关重要。
生理学实验2--不同刺激跟肌肉反应关系的验证
【实验步骤】
1.制备蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本。浸于任 氏液约10分钟。 2.在蛙板的右侧平放一支铅笔,笔杆对着 实验者。在蛙板的右边下面垫一泡沫塑料, 使蛙板向左倾斜。
❖ 3.取坐骨神经-腓肠肌标本,把腓肠肌 安放在蛙板和左边,拉直坐骨神经,把 连着神经的脊柱骨片搁在与坐骨神经呈 垂直方向的铅笔上,使坐骨神经悬空, 不接角蛙板。
❖ 6.上述的结果表明,电刺激作为生物标本的 人工刺激物有很多优点,如刺激可以重复, 也不易对组织产生损伤;刺激停止后,组织 则迅速恢复正常等。
无悔无愧于昨天,丰硕殷实 的今天,充满希望的明天。
❖ 3.溶解的食盐刺激神经后,引起肌肉持续的痉挛 性的收缩。冲洗后,肌肉仍继续收缩一段时间才缩一次。但 多次用力夹神经后,肌肉不出现收缩,提示 该处神经受到损伤。当镊子移到靠腓肠肌端 的神经时,轻夹神经,肌肉再次出现收缩。
❖ 5.温度变化虽会引起神经兴奋,但这些兴奋 并不是引起肌肉的反应。
❖ 7.分别以38℃和40℃的任氏液滴于坐骨神发上, 观察肌肉有无反应。
【分析和讨论】
❖ 1.上述结果可见制备的标本对各类刺激都能产生 不同程度的反应。神经接受刺激产生兴奋,兴奋沿 神经传导至肌肉,引起肌肉收缩。
❖ 2.每次电刺激引起肌肉相应收缩一次,刺激停止 肌肉即舒张。重复刺激,肌肉重复收缩。说明电刺 激对组织无伤害性。用电极直接刺激肌肉也可以引 起肌肉收缩。
实验二 不同刺激跟肌肉反应关系的验证
【实验目的】
了解刺激类型与肌肉反应的关系。
【实验原理】
神经受到电、机械、化学药品和温度等刺 激都能产生兴奋,并能引起其所支配的肌肉产 生不同程度的收缩反应。通过实睑,可以发现 不同刺激种类所引起的肌肉收缩反应的状况是 不一样的。
第二章 肌肉生理学
第七节 根据对动作所起的作用的肌肉分类
• 1.原动肌:直接负责完成动作的肌群称原动肌。如屈肘-肱二头肌、肱肌。 • 2.拮抗肌:与原动肌作用相反的肌群称拮抗肌或对抗肌。如屈肘-肱三头肌、肘肌。 • 3.固定肌:为了发挥原动肌对肢体运动的动力作用,必须将肌肉固定其近端所附着的骨骼或更近的一连串
骨骼作充分固定,参与这种固定作用的肌群即为固定肌。如屈肘-肩关节、肩胛带和躯干固定肌群。
四.长度—张力曲线对关节活动的应用.
• 在关节允许的范围内,肌肉拉长比缩短的生理效益更大. • →为达到最佳效果,肌肉在收缩前应该拉长。 • →无力肌训练时应该拉长。 • →跨多关节的肌肉易拉伤 , 如步行 ,举重。
• 五.肌肉的肌腱作用:
•
肌肉的肌腱作用指肌肉在两个以上关节同时被拉长,不伴有肌肉收缩的被动张力,也可以产生关
第四节 收缩速度对张力的影响
• 1.向心性收缩:速度↑→张力↓,负载↑→速度↓。
• 2.等长收缩:负载过大→等长收缩,Po张力片
• 3.离心性收缩:牵拉速度↑→张力↑→ 离心性收缩>等长收缩>向心性收缩
• 有利于产生张力:①离心性收缩
•
②慢速度向心性收缩
第五节 正功和负功
• 功是指肌肉收缩时所完成的工作量。 • 不能单纯用肌横切面的大小衡量。 • 功=力×距离(W=F×D) • ①肌肉做正功:将物体举起 • ②肌肉不做功(化学能→保持肌张力):搬过重物 • ③肌肉做负功(肌肉收缩力仅在于防止物体突然下落):制动试验
一点。
复习题
• 选择题: • 1.下列有关肌肉分类的描述哪项是正确的? • A.骨骼肌和心肌都是横纹肌 • B.平滑肌是随意肌 • C.平滑肌属体神经支配 • D.骨骼肌是不随意肌 • 2.下列有关运动单位的描述哪项是错误的? • #A.运动单位是指一个运动神经元及其树突所支配肌纤维, • B.大运动神经细胞位于脊髓前角灰质 • C.神经细胞兴奋时,引起运动单位内所支配的全部肌纤维收缩 • D.当肌肉由起不同作用的几个部分组成时,肌肉一部分收缩而其余部分不收缩
生理学中的肌肉运动
生理学中的肌肉运动肌肉运动在生理学中扮演着重要的角色。
它不仅是人体活动的基础,还对身体健康和机能发挥着重要的影响。
本文将介绍肌肉运动在生理学中的几个关键概念和作用。
一、肌肉的组成与类型肌肉是由肌肉纤维组成的。
肌肉纤维是由肌原纤维细胞形成的,每个肌原纤维细胞内含有许多肌纤维。
肌纤维是由肌原纤维细胞内的肌原纤维所组成的,肌原纤维是肌肉的最基本单位。
肌肉可以分为骨骼肌、平滑肌和心肌三种类型。
骨骼肌主要负责人体运动和姿势的维持。
平滑肌存在于内脏器官中,例如血管、胃肠道和支气管等,并参与许多内脏器官的功能活动。
心肌,则是心脏的主要组成部分,通过收缩和舒张推动血液循环。
二、肌肉收缩的过程肌肉收缩是肌纤维发生的一系列复杂生物化学反应的结果。
肌肉收缩主要是由神经冲动引起的,其过程可分为三个主要阶段:兴奋-传导、横桥形成和肌纤维收缩。
首先,神经冲动通过神经末梢传导至肌纤维。
接着,钙离子释放进入肌纤维细胞内,与肌动蛋白结合形成横桥。
最后,肌动蛋白缩短,肌纤维收缩,使肌肉产生力量和运动。
三、肌肉的能量来源肌肉运动需要能量来维持肌肉收缩和工作。
肌肉的能量主要来源于三种不同途径:肌肉内糖原储备、线粒体脂肪氧化和肌肉蛋白质分解。
糖原是肌肉内的储存型糖,当肌肉需要能量时,糖原会被分解为葡萄糖供肌肉使用。
线粒体是肌肉细胞内的能量生产中心,脂肪在线粒体内氧化产生能量。
此外,当长时间进行高强度运动时,肌肉蛋白质也会被分解为氨基酸供能。
四、肌肉运动对健康的影响肌肉运动对健康有诸多益处。
首先,肌肉运动有助于增强肌肉力量和耐力,促进身体的机能发展,降低受伤风险。
其次,肌肉运动有助于维持健康的体重和身体组成,促进脂肪燃烧和代谢率的提高。
此外,肌肉运动对心血管系统也有积极影响,能够降低血压、改善血液循环和心脏健康。
肌肉运动还有助于调节血糖水平、促进胰岛素敏感性和预防糖尿病。
最后,肌肉运动对改善心理健康也有重要作用,能够减轻压力、提高情绪和睡眠质量。
02 肌肉的工作
1.快肌纤维
①直径较粗、呈苍 白色。
②线粒体容积密度 小,肌质网发达。
③接受脊髓前角大 运动神经元支配。
④神经元所支配的 肌纤维数量多。
2.慢肌纤维
①直径较细,呈红色
②线粒体容积密度大 ,毛细血管网发达
③支配慢肌纤维脊髓 前角小运动神经元
④一个运动神经元所 支配的肌纤维数量 少。
《人体生理学》
(二)代谢特征
(一)训练能否引起两类肌纤维互变 ---------两种观点
早期研究者认为,肌纤维的百分比 组成是由遗传决定而不能随训练互 变; 但近年来的研究证明,肌纤维类型 可随专项训练而产生适应性变化。
《人体生理学》
(二)运动时两类肌纤维的募集 许多运动中,快肌纤维和慢肌纤 维两者都可动用 在强度低的耐力性运动中,优先 动用慢肌 在大强度运动中,优先动用快肌
《人体生理学》
(四)训练对肌纤维代谢能力的影响
实验证明,耐力训练可使慢肌纤维 中线粒体数目增多,体积增大,有 氧氧化酶的活性提高,从而提高慢 肌纤维的有氧氧化能力。 研究认为, 耐力训练可使快肌纤维 中琥珀酸脱氢酶的活性提高。
《人体生理学》
[复习思考题]
1.试比较肌肉工作三种形式的特点?指出它们 在体育实践中的意义。
《人体生理学》
《人体生理学》
曲线:
若将不同的肌肉初长度与张力的变 化绘制成座标图,就可以得到一条 曲线,称肌肉收缩的长度-张力关 系曲线 该曲线类似开口向下的抛物线,其 顶点显示,适宜初长度时肌肉收缩 产生的张力最大
《人体生理学》
肌肉初长度与主动张力的关系
《人体生理学》
肌肉收缩的长度-张力关系机制
《人体生理学》
第二节 肌纤维类型与运动能力
生理学实验2 不同刺激跟肌肉反应关系的验证
实验材料、器具:整套解剖器,玻璃解剖针,
纱布,棉线,铅笔,酒精灯,温度计,铜锌 弓;食盐。
【实验步骤】
1.制备蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本。浸于任
氏液约10分钟。
2.在蛙板的右侧平放一支铅笔,笔杆对着
实验者。在蛙板的右边下面垫一泡沫塑料,
使蛙板向左倾斜。
3.取坐骨神经-腓肠肌标本,把腓肠肌
安放在蛙板和左边,拉直坐骨神经,把 连着神经的脊柱骨片搁在与坐骨神经呈 垂直方向的铅笔上,使坐骨神经悬空, 不接角蛙板。
【分析和讨论】
1.上述结果可见制备的标本对各类刺激都能产生 不同程度的反应。神经接受刺激产生兴奋,兴奋沿 神经传导至肌肉,引起肌肉收缩。 2.每次电刺激引起肌肉相应收缩一次,刺激停止 肌肉即舒张。重复刺激,肌肉重复收缩。说明电刺 激对组织无伤害性。用电极直接刺激肌肉也可以引 起肌肉收缩。 3.溶解的食盐刺激神经后,引起肌肉持续的痉挛 性的收缩。冲洗后,肌肉仍继续收缩一段时间才能 恢复正常。
4.用铜锌弓刺激神经,观察肌肉收缩。重复多次 刺激神经,看肌肉是否收缩。再用电极直接刺激肌 肉,注意肌肉的反应。 5.在靠近脊柱骨片的神经上放数粒食盐,并滴上 一滴任氏液在食盐上,观察肌肉收缩的形式。待肌 肉出现反应后,即用任氏液不断冲洗神经,直到肌 肉停止收缩为止。 6.用镊子轻夹靠近脊柱骨片的神经,观察叽肉收 缩,然后用力夹神经数次,观察肌肉的反应。待肌 肉没有反应后,将镊子稍向近腓肠肌的神经处移动, 轻夹神经,观察肌肉的收缩。 7.分别以38℃和40℃的任氏液滴于坐骨神发上, 观察肌肉有无反应。
实验二 不同刺激跟肌肉反应反应的关系。
【实验原理】
神经受到电、机械、化学药品和温度等刺 激都能产生兴奋,并能引起其所支配的肌肉产 生不同程度的收缩反应。通过实睑,可以发现 不同刺激种类所引起的肌肉收缩反应的状况是 不一样的。
生理学第二章名词解释
第二章肌细胞:又称肌纤维,就是肌肉得基本结构与功能单位。
肌内膜:肌纤维外面包有得一层薄得结缔组织膜。
肌外膜:肌束聚集在一起构成一块肌肉,外面包以结缔组织膜。
A带:由粗肌丝与细肌丝组成。
I带:只有细肌丝而没有粗肌丝。
H区:只有粗肌丝而没有细肌丝。
肌小节:就是肌纤维最基本得结构与功能单位。
终末池:肌质网在接近横小管处形成得特殊得膨大。
三联管结构:每一个横小管与来自两侧得终末池构成得复合体。
兴奋性:指得就是组织细胞产生动作电位得能力。
静息电位:细胞处于安静状态,细胞膜内外所存在得电位差,简称膜电位。
动作电位:可兴奋细胞兴奋时,细胞内产生得可扩布得电位变化称为动作电位。
极化状态:就是指细胞膜内外存在内负外正得电位差,即静息电位得状态。
去极化:细胞膜得静息电位由90mV减小到0mV得过程被称为去极化,去极化就是膜电位消失得过程。
反极化:细胞膜电位由0mV转变为内正外负得过程称为反极化。
阈强度:阈刺激一般将引起组织发生反应得最小刺激强度称为阈强度。
兴奋—收缩耦联:通常把以肌细胞膜电变化为特征得兴奋过程与以肌丝滑行为基础得收缩过程之间得中介过程称为兴奋—收缩耦联。
兴奋性:骨骼肌(可兴奋组织)受到刺激后可产生兴奋(即产生动作电位),这种特性称为兴奋性。
收缩性:肌肉受到刺激产生兴奋后,立即产生收缩反应,这种特性称为收缩性。
阈刺激:引起肌肉兴奋得最小刺激强度称为阈刺激。
(大于阈刺激强度得刺激称为阈上刺激;低于阈刺激强度得刺激称为阈下刺激。
)单收缩:整块骨骼肌或单个肌细胞受到一次刺激时,先产生一次动作电位,紧接着出现一次机械收缩,称为单收缩。
收缩期:从肌肉收缩产生张力到张力最大所经历时间为收缩期。
舒张期:从张力最大到张力恢复到最低水平所经历时间为舒张期。
向心收缩:肌肉收缩时,长度缩短得收缩。
又称缩短收缩。
向心收缩时肌肉长度缩短、起止点相互靠近,因而引起身体运动。
向心收缩可以就是等张收缩与等动收缩。
等张收缩:肌肉张力在肌肉开始缩短后即不再增加,直到收缩结束。
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包括三个主要过程:
1、电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处 2、三联管结构处信息的传递 3、肌浆网对Ca2+的释放与再聚积
肌肉收缩时,肌小节缩短,是细肌丝(肌纤蛋白丝) 在粗肌丝(肌凝蛋白丝)中间主动滑行的收缩时,肌 小节中的粗肌丝与细肌丝的长度均未发生变化,只是 细肌丝在向粗肌丝中央滑行时,增加了其与粗肌丝重 迭的区域,因此H区的宽度减少直至消失,甚至出现 细肌丝重迭的新区带,相应肌小节的亮带也变窄。
四、兴奋-收缩耦联:
膜内,产生终板电位。 4、随着乙酰胆碱的释放量增加,终板电位随之增大,产
生动作电位,肌肉收缩。 5、乙酰胆碱被胆碱酯酶水解成乙酸和胆碱。
(三)影响神经肌肉接头兴奋传递的因素
1、受体阻断剂
美洲箭毒、α-银环蛇毒使肌肉 失去收缩能力。
2、胆碱脂酶活性
(1)活性升高:维生素B1缺乏, 传递功能下降。 (2)活性降低:有机磷制剂、 新斯的明等使肌肉痉挛。
动作电位沿肌细胞膜传播引起肌肉收缩
神经-肌肉接头兴奋传递过程
Function of the neuromuscular junction.swf 1、神经冲动传导到运动神经末梢,引起轴膜去极化,改
变轴膜对Ca 2+的通透性。 2、膜外的Ca 2+进入膜内,使囊泡破裂释放乙酰胆碱到接
头间隙。 3、乙酰胆碱扩散到终板膜与受体结合, Na+进入肌细胞
第八章 肌肉生理
主要内容
第一节 肌细胞的收缩机理 第二节 骨骼肌生理特性▲
第一节 肌细胞的收缩机理
一、骨骼肌收缩的结构特征
肌管系统
二、微肌丝的分子结构
(一)粗肌丝-肌球蛋白
(二)细肌丝
三、收缩机理:
肌丝滑行理论(sliding filament theory of
muscle contraction)
单收缩包括潜伏期、缩短期和舒张期
(三)强直收缩
单根肌纤维收缩的总和
当动作电位出现的频率较高时,未完全舒张 的肌纤维将进一步缩短,出现了多次收缩的总和 (summation of contraction),得到一条 锯齿状收缩曲线,叫不完全强直收缩 (incomplete tetanus)。
当传来的动作电位的频率更高时,肌纤维持续 收缩而不舒张,得到一条平滑的收缩总和曲线, 叫完全强直收缩(complete tetanus)。
VB1缺乏的仔鸡
三、神经-肌肉接头处的兴奋传递
(一)神经-肌肉接头处的结构
神经-肌肉接头处结构放大图
(二)、神经-肌肉接头处兴奋的传递
静息状态的神经肌肉接头(示静息电位)
神经-肌肉接头处钙离子分布情况
神经冲动沿轴突传导到轴突末梢
引起轴膜去极化,打开突触前膜上电压依从性 Ca2+通道,细胞外液中Ca2+ 流入轴突末梢内。
细胞外液中钙离子进入神经轴突末梢 2、清除突出前膜内负电位,使突触小泡与突出 前膜有效融合。
突触小泡内Ach释放入突触间隙
Ach扩散到突触后膜并与后膜上受体结 合
Ach与后膜上受体结合,Na+进入肌细胞膜 内
终板膜产生终板电位,传递至临近正 常肌细胞进而肌细胞产生动作电位。
第二节 骨骼肌生理特性
一、骨骼肌的生理特性
1、兴奋性 2、传导性 3、收缩性
二、骨骼肌收缩的基本特征
(一)等张收缩和等长收缩
等长收缩(isometric contraction) 等张收缩(isotornic contraction)
(二)单收缩 (single twitch)
在实验条件下,肌肉受到一次刺激所引起的一 次收缩,称为单收缩。